- Какое значение имеет бесполое размножение?
- Какие клетки принимают участие в половом размножении?
- Какие органы растения относятся к генеративным?
- Опыление
- Оплодотворение у покрытосеменных растений
- знать особенности полового размножения покрытосеменных, понятия: половое размножение, опыление, оплодотворение, пыльцевая трубка, спермии, центральная клетка, двойное оплодотворение, спорофит, гаметофит
- уметь объяснять значение полового размножения для покрытосеменных растений, значение генеративных органов растения, характеризовать особенности двойного оплодотворения у цветковых растений
К генеративным органам растения относят цветок, плод и семя. Цветки и плоды в природе очень разнообразны, но в них протекают одинаковые процессы, приводящие к образованию плодов с семенами. В половом процессе главная роль отводится цветку, в котором протекают процессы опыления и оплодотворения.
Опыление
Пыльца формируется в мужских органах цветка — тычинках. Оплодотворению предшествует опыление.
Опыление — перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика.
Рис. 1. Самоопыление растений
В природе встречается два вида опыления: самоопыление, когда пыльца с тычинок одного цветка попадает на пестик того же цветка (рис. 1), и перекрёстное опыление, когда пыльца с одного цветка переносится на пестик другого цветка (рис. 2).
При самоопылении потомство будет иметь признаки одного родителя, поскольку и мужские и женские половые клетки формируются на одном цветке и имеют одни и те же признаки. Таким образом, самоопыление возможно только в обоеполых цветках.
Рис. 2. Перекрёстное опыление
Перекрёстное опыление приводит к комбинации генов у потомков, в результате у них могут проявиться новые признаки, которых не было у родителей, поэтому они будут более жизнеспособными и лучше приспосабливаться к новым условиям среды.
В природе перекрёстное опыление встречается значительно чаще, чем самоопыление. Оно возможно как у однополых цветков, так и у обоеполых. Цветки таких растений защищены от самоопыления неодновременным созреванием тычинок и пестиков, двудомностью, ранним созреванием пыльцы и пр.
Пыльцу у цветковых растений могут переносить насекомые, ветер, птицы, вода.
Рис. 3. Пыльца на пчеле
Цветки насекомоопыляемых растений яркие и ароматные, имеют крупную и липкую пыльцу, она прочно крепится к телу насекомого (рис. 3).
Птицы тоже могут быть опылителями цветков, например колибри, некоторые попугаи (рис. 4).
Млекопитающие животные также опыляют растения. Например, летучие мыши опыляют некоторые виды тропических растений, которые распускаются ночью и издают неприятный для человека аромат, но привлекают животных-опылителей.
Рис. 4. Колибри
Ветроопыляемые растения имеют невзрачные цветки, часто без околоцветника, без аромата. Зацветают они, как правило, до распускания листьев для того, чтобы ветер беспрепятственно мог переносить мелкую и лёгкую пыльцу. Тычинки таких растений длинные, а рыльца пестиков опушенные (рис. 5).
Рис. 5. Ветроопыляемые цветки пшеницы
Искусственное опыление используется человеком для опыления при неблагоприятных условиях (погодные условия, недостаток опылителей) или при выведении новых сортов.
Для этого в цветках вырезают тычинки ещё до их созревания. После этого цветки помещают в марлевые мешочки для предотвращения перекрестного опыления. При созревании пестиков на их рыльца кисточкой наносят заранее подготовленную пыльцу (рис. 6).
Рис. 6. Искусственное опыление
Оплодотворение у покрытосеменных растений
Рис. 7. С. Г. Навашин
Только для цветковых растений характерно двойное оплодотворение, отрытое в 1898 году русским учёным Сергеем Гавриловичем Навашиным (рис. 7).
Пыльца растений состоит из огромного количество пыльцевых зёрен.
При попадании пыльцевого зерна на рыльце пестика, оно прорастает по направлению к семязачатку, образуя пыльцевую трубку. В ней образуется два спермия — мужские половые клетки (рис. 8).
Рис. 8. Двойное оплодотворение
В завязи пестика в это время формируется восьмиядерный зародышевый мешок. В нём имеется яйцеклетка, центральная клетка и вспомогательные клетки.
Когда пыльцевая трубка со спермиями достигает зародышевого мешка, то один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя зародыш семени.
Второй спермий сливается с центральной клеткой. После её многократного деления образуется эндосперм — питательная ткань для зародыша.
Образование семени
После оплодотворения семязачаток начинает активно питаться за счёт поступающих к нему питательных веществ. Из яйцеклетки образуется зародыш, из центральной клетки эндосперм, а из покровов семязачатка формируется семенная кожура (рис. 9).
Рис. 9. Образование семени
Стенки завязи пестика разрастаются и формируют околоплодник, окружающий и защищающий семена внутри плода. Кроме пестика в формировании плода могут принимать участие и другие части цветка.
У всех растений, в том числе и цветковых, в течение жизни чередуются бесполое и половое поколения. Мы наблюдаем растения в их бесполой стадии жизненного цикла — спорофите. На спорофите в цветках развиваются споры, из которых развивается половое поколение — гаметофит.
Мужской гаметофит — пыльцевое зерно, женский гаметофит — зародышевый мешок.
Контрольные вопросы
- Что такое опыление?
- Какие существуют виды опыления?
- В чём сущность двойного оплодотворения у покрытосеменных?
- Какая стадия жизненного цикла растений называется спорофит, а какая гаметофит?
- Почему у покрытосеменных растений представлен мужской и женский гаметофит?
Половое размножение покрытосеменных происходит в цветке — генеративном органе. Опыление предшествует оплодотворению. Для цветковых характерно двойное оплодотворение, в результате которого на месте цветка образуется плод с семенами. Спорофит — бесполая стадия в жизненном цикле растений, гаметофит же — половая стадия.
